CAD绘制三维图形.ppt

第10章绘制三维图形,在工程设计和绘图过程中，三维图形应用越来越广泛。AutoCAD可以利用3种方式来创建三维图形，即线架模型方式、曲面模型方式和实体模型方式。线架模型方式为一种轮廓模型，它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特征。曲面模型用面描述三维对象，它不仅定义了三维对象的边界，而且还定义了表面，即具有面的特征。实体模型不仅具有线和面的特征，而且还具有体的特征，各实体对象间可以进行各种布尔运算操作，从而创建复杂的三维实体图形。,教学重点与难点,用户坐标系的建立视图观测点的设立方法观察三维图形的方法视觉样式的应用绘制简单三维图形的方法三维网格的绘制方法三维基本实体的绘制方法通过二维图形创建实体的方法,10.1三维绘图术语和坐标系,在AutoCAD中，要创建和观察三维图形，就一定要使用三维坐标系和三维坐标。因此，了解并掌握三维坐标系，树立正确的空间观念，是学习三维图形绘制的基础。了解三维绘图的基本术语建立用户坐标系,10.1.1了解三维绘图的基本术语,三维实体模型需要在三维实体坐标系下进行描述。在三维坐标系下，可以使用直角坐标或极坐标方法来定义点。此外，在绘制三维图形时，还可使用柱坐标和球坐标来定义点。在创建三维实体模型前，先了解一些基本术语。(1)XY平面(2)Z轴(3)高度(4)厚度(5)相机位置(6)目标点(7)视线(8)和XY平面的夹角(9)XY平面角度,10.1.2建立用户坐标系,前面章节已经详细介绍了平面坐标系的使用方法，其所有变换和使用方法同样适用于三维坐标系。例如，在三维坐标系下，同样可以使用直角坐标或极坐标方法来定义点。此外，在绘制三维图形时，还可使用柱坐标和球坐标来定义点。柱坐标球坐标,10.2设置视点,在AutoCAD中，要创建和观察三维图形，就一定要使用三维坐标系和三维坐标。因此，了解并掌握三维坐标系，树立正确的空间观念，是学习三维图形绘制的基础。使用“视点预置”对话框设置视点使用罗盘确定视点使用“三维视图”菜单设置视点,10.3动态观察,在AutoCAD2007中，选择“视图”|“动态观察”命令中的子命令，可以动态观察视图。,10.4使用相机,在AutoCAD2007中，使用相机功能可以在模型空间放置一台或多台相机来定义3D透视图。创建相机相机预览创建运动路径动画,10.5漫游和飞行,在AutoCAD2007中，用户可以在漫游或飞行模式下，通过键盘和鼠标可以控制视图显示，或创建导航动画。“定位器”选项板漫游和飞行设置,10.6观察三维图形,在AutoCAD中，使用“视图”|“缩放”、“视图”|“平移”子菜单中的命令可以缩放或平移三维图形，以观察图形的整体或局部。其方法与观察平面图形的方法相同。此外，在观测三维图形时，还可以通过旋转及消隐等方法来观察三维图形。消隐图形改变三维图形的曲面轮廓素线以线框形式显示实体轮廓改变实体表面的平滑度,10.7视觉样式,在AutoCAD2007中，可以使用“视图”|“视觉样式”菜单中的子命令或“视觉样式”工具栏来观察对象。,10.8绘制简单三维图形,在AutoCAD中，用户可以使用点、直线、样条曲线、三维多段线及三维网格等命令绘制简单的三维图形。绘制三维点绘制三维直线和样条曲线绘制三维多段线绘制三维螺旋线,10.8.1绘制三维点,绘制和编辑三维图形时，不能仅仅靠观察来确定某一点的位置，这样会带来很多误差。在AutoCAD中提供了一种精确输入和拾取三维点的方法。与前面内容中讲述的二维坐标下点的绘制方法一样，用户可以选择“绘图”|“点”命令，或在“绘图”工具栏中单击“点”按钮，然后在命令行中直接输入三维坐标即可。由于在三维图形对象上的一些特殊点，如交点、中点等不能通过输入坐标的方法来实现，可以采用三维坐标下的目标捕捉法来拾取点。,10.8.2绘制三维直线和样条曲线,两点决定一条直线。当在三维空间中指定两个点后，如点(0,0,0)和点(1,1,1)，这两个点之间的连线即是一条3D直线，该直线与当前UCS不在同一平面内。同样，在三维坐标系下，使用“样条曲线”命令，可以绘制复杂3D样条曲线，这时定义样条曲线的点不是共面点。,10.8.3绘制三维多段线,如果要绘制三维多段线，可选择“绘图”|“三维多段线”命令(3DPOLY)，此时命令行提示依次输入不同的三维空间的点，而得到一个三维多段线。,10.8.4绘制三维螺旋线,选择“绘图”|“螺旋”命令，可以绘制三维螺旋线。当分别指定了螺旋线底面的中心点、底面半径(或直径)和顶面半径(或直径)后，命令行显示如下提示。指定螺旋高度或轴端点(A)/圈数(T)/圈高(H)/扭曲(W):,10.9绘制网格,在AutoCAD中，不仅可以绘制三维曲面，还可以绘制旋转网格、平移网格、直纹网格和边界网格。使用“绘图”|“建模”|“网格”子菜单中的命令绘制这些曲面。绘制平面曲面绘制三维面与多边三维面绘制三维网格绘制旋转网格绘制平移网格绘制直纹网格绘制边界网格,10.9.1绘制平面曲面,在AutoCAD2007中，选择“绘图”|“建模”|“平面曲面”命令(PLANESURF)，可以创建平面曲面或将对象转换为平面对象。绘制平面曲面时，命令行显示如下提示信息。指定第一个角点或对象(O):,10.9.2绘制三维面与多边三维面,选择“绘图”|“建模”|“网格”|“三维面”命令(3DFACE)，可以绘制三维面。三维面是三维空间的表面，它没有厚度，也没有质量属性。由“三维面”命令创建的每个面的各顶点可以有不同的Z坐标，但构成各个面的顶点最多不能超过4个。如果构成面的4个顶点共面，消隐命令认为该面是不透明的可以消隐。反之，消隐命令对其无效。,10.9.3绘制三维网格,选择“绘图”|“建模”|“网格”|“三维网格”命令(3DMESH)，可以根据指定的M行N列个顶点和每一顶点的位置生成三维空间多边形网格。M和N的最小值为2，表明定义多边形网格至少要4个点，其最大值为256。,10.9.4绘制旋转网格,选择“绘图”|“建模”|“网格”|“旋转网格”命令(REVSURF)，可以将曲线绕旋转轴旋转一定的角度，形成旋转曲面。,10.9.5绘制平移网格,选择“绘图”|“建模”|“网格”|“平移网格”命令(RULESURF)，可以将路径曲线沿方向矢量方向平移后构成平移曲面。,10.9.6绘制直纹网格,选择“绘图”|“建模”|“网格”|“直纹网格”命令(RULESURF)，可以在两条曲线之间用直线连接从而形成直纹曲面。,10.9.7绘制边界网格,选择“绘图”|“建模”|“网格”|“边界网格”命令(EDGESURF)，可以使用4条首尾连接的边创建三维多边形网格。这时可在命令行的“选择用作曲面边界的对象1:”提示信息下选择第一条曲线，在命令行的“选择用作曲面边界的对象2:”提示信息下选择第二条曲线，在命令行的“选择用作曲面边界的对象3:”提示信息下选择第三条曲线，在命令行的“选择用作曲面边界的对象4:”提示信息下选择第四条曲线。,10.10绘制基本实体,在AutoCAD中，使用“绘图”|“建模”子菜单中的命令，或使用“建模”工具栏，可以绘制多实体、长方体、楔体、圆锥体、球体、圆柱体、圆环体及棱锥面等基本实体模型。绘制多段体绘制长方体与楔体绘制圆柱体与圆锥体绘制球体与圆环体绘制棱锥面,10.10.1绘制多段体,在AutoCAD2007中，选择“绘图”|“建模”|“多段体”命令(POLYSOLID)，可以创建多段体或将对象转换为多段体。绘制多段体时，命令行显示如下提示信息。指定起点或对象(O)/高度(H)/宽度(W)/对正(J):,10.10.2绘制长方体与楔体,选择“绘图”|“建模”|“长方体”命令(BOX)，或在“建模”工具栏中单击“长方体”按钮，都可以绘制长方体，此时命令行显示如下提示。指定第一个角点或中心(C):,10.10.3绘制圆柱体与圆锥体,选择“绘图”|“建模”|“圆柱体”命令(CYLINDER)，或在“建模”工具栏中单击“圆柱体”按钮，可以绘制圆柱体或椭圆柱体。,10.10.4绘制球体与圆环体,选择“绘图”|“建模”|“球体”命令(SPHERE)，或在“建模”工具栏中单击“球体”按钮，都可以绘制球体。选择“绘图”|“建模”|“圆环体”命令(TORUS)，或在“建模”工具栏中单击“圆环体”按钮，都可以绘制圆环实体。,10.10.5绘制棱锥面,选择“绘图”|“建模”|“棱锥面”命令(PYRAMID)，或在“建模”工具栏中单击“棱锥面”按钮，即可绘制棱锥面。,10.11通过二维图形创建实体,在AutoCAD中，通过拉伸二维轮廓曲线或者将二维曲线绕指定轴旋转，可以创建出三维实体。将二维图形拉伸成实体将二维图形旋转成实体将二维图形扫掠成实体将二维图形放样成实体根据标高和厚度绘制三维图形,10.11.1二维图形拉伸成实体,在AutoCAD中，选择“绘图”|“实体”|“拉伸”命令(EXTRUDE)，可以将2D对象沿Z轴或某个方向拉伸成实体。拉伸对象被称为断面，可以是任何2D封闭多段线、圆、椭圆、封闭样条曲线和面域，且多段线对象的顶点数不能超过500个且不小于3个。,10.11.2将二维图形旋转成实体,在AutoCAD中，可以使用“绘图”|“建模”|“旋转”命令(REVOLVE)，将二维对象绕某一轴旋转生成实体。用于旋转的二维对象可以是封闭多段线、多边形、圆、椭圆、封闭样条曲线、圆环及封闭区域。三维对象、包含在块中的对象、有交叉或自干涉的多段线不能被旋转，而且每次只能旋转一个对象。,10.11.3二维图形扫掠成实体,在AutoCAD2007中，选择“绘图”|“建模”|“扫掠”命令(SWEEP)，可以绘制网格面或三维实体。如果要扫掠的对象不是封闭的图形，那么使用“扫掠”命令后得到的是网格面，否则得到的是三维实体。使用“扫掠”命令绘制三维实体时，当用户指定了封闭图形作为扫掠对象后，命令行显示如下提示信息。选择扫掠路径或对齐(A)/基点(B)/比例(S)/扭曲(T):,10.11.4将二维图形放样成实体,在AutoCAD2007中，选择“